高频保护和低频保护是电力系统中用于监测频率异常并快速切除故障或采取保护措施的装置，分别针对频率过高和过低的工况设计，确保电网和设备安全。

高频保护

1. 定义
   高频保护是一种利用高频信号比较输电线路两端电气量（如电流相位或功率方向）的保护方式。其核心原理是通过高频载波通道传输线路两端的电流相位或方向信息，比较后判断故障位置。当检测到内部故障时（如两端电流相位差约180°或方向均指向线路），保护立即动作跳闸；当外部故障时（相位差接近0°或方向相反），保护闭锁不动作。

2. 作用

• 快速切除故障：高频保护能在极短时间内（20-40ms）切除故障，保障系统稳定性，特别适用于超高压、长距离输电线路。

• 全线速动：无需时间配合，动作速度极快，能准确区分区内外故障，可靠性高。

• 防止设备损坏：避免因频率过高导致电气设备绝缘老化加速、寿命缩短等问题。

3. 工作原理

• 信号传输：利用输电线路本身构成高频电流通道，将线路两端的电流相位或功率方向转化为高频信号，送至对端进行比较。

• 逻辑判断：当线路内部故障时，两端保护装置检测到电流相位相同或方向均指向线路，保护动作跳闸；当外部故障时，两端电流相位相差180°或方向相反，保护闭锁不动作。

• 通道类型：包括“导线-大地”和“导线-导线”两种方式，前者投资较小，后者信号衰减及干扰较小。

4. 类型

• 高频闭锁方向保护：通过高频通道传送两侧的功率方向，比较被保护线路两端的短路功率方向，判断故障位置。

• 相差动高频保护：利用高频信号将电流的相位传送到对侧，比较被保护线路两侧的电流相位，根据比较结果产生速断动作或不动作。

低频保护

1. 定义
   低频保护是监测电力系统中电源频率是否低于额定范围的保护措施。当频率降低至设定的低频率阈值以下时，保护装置会及时切断电路，以保护设备免受低频率运行的风险。

2. 作用

• 保护设备安全：低频率运行可能导致发电机和电动机等设备的性能下降，甚至损坏。低频保护通过切断电路，避免设备因低频运行而受损。

• 维持系统稳定：在电站脱网带重负荷运行时，低频保护可防止系统频率进一步下降，保障电网稳定。

3. 工作原理

• 频率监测：保护装置实时监测电力系统的频率变化。

• 阈值比较：当频率降低至设定的低频率阈值以下时，保护装置动作。

• 闭锁功能：低频保护可经滑差闭锁、低流闭锁、低压闭锁，即频率滑差大于滑差定值或电流低于低流定值或电压低于低压定值均闭锁低频减载功能，各种闭锁可组合或单独运用，以满足保护配置的要求。

4. 应用场景

• 发电机保护：当发电机频率低于定值时，低频保护延时动作于独立出口，发出跳闸、电气事故停机信号，作用于发电机出口开关，使机组跳闸，停止向外供电。

• 电网保护：在电网频率下降或波动到低于整定值时，低频保护动作，切除部分负荷，防止系统崩溃。

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